УМ для Amator SA на ЭМФ

[ru0aog]

Пообщались с Андреем UD0CAJ.
Он подкинул мне неплохое решение первого каскада - каскод.

В результате совместных усилий родилось вот это:

Усиление +16 дБ.
Входное сопротивление близко к 50 Омам (мне это важно, т.к. сигнал буду снимать с ДПФ)

Неравномерность АЧХ в полосе 200 кГц ... 31 МГц не более 3 дБ

1...100 МГц

начальная часть характеристики

.
при входном сигнале -30 dBm вторая гармоника -57 dBc

если же дать на вход -17 dBm вторая гармоника -45 dBc

.
Также, при помощи NanoVNA измерил входной импеданс каскада.

КСВ в полосе 500 кГц...30 МГц - не более 1,62 (на частоте 30 МГц)

КСВ минимально на частоте 1,38 МГц и равно 1,04

[ru0aog]

После ДПФ усилитель будет такой:

Усиление +30 дБ

Уровень второй гармоники при сигнале на входе (с внешним аттенюатором -20 дБ):
-30 dBm (7 мВ) = -49 dBc

-20 dBm (23 мВ) = -38 dBc

-10 dBm (70 мВ) = -31 dBc

АЧХ (с внешним аттенюатором -20 дБ) в полосе 1..30 МГц - неравномерность менее 3 дБ

Входной импеданс

на нижних КВ-диапазонах КСВ по входу не более 1,1

UM_01.rar

(5.79 КБ) 138 скачиваний

[ru0aog]

По советам товарищей немного пересмотрел схему.
Взял транзистор попроще и сместил иначе.
VT1 вывел из режима насыщения.

.
Результаты.
АЧХ измеряю Осой.
Уровень на выходе Осы (вход усилителя) = 0 dBm (600 мВ р-р)
Сигнал с выхода усилителя попадает на вход Осы через гирлянду аттенюаторов с общим затуханием 20 дБ.

Неравномерность АЧХ в полосе 400 кГц...30 МГц не более 2 дБ

Усиление +15...17 дБ.

Измерение линейности двухсигнальным методом.
С генератора на сумматор подаю два сигнала с разносом 2 кГц

Общим размахом примерно 650 мВ р-р

С выхода усилителя через аттенюатор 20 дБ сигнал поступает на анализатор.
Получаем IMD3 = -30 дБ

При этом уровень второй гармоники составляет -26 дБ

Но эти измерения сделаны при предельном уровне входного сигнала (около 0 dBm)

[ru0aog]

Уменьшим уровень сигнала и перемерим ещё раз.

Входной импеданс измеряем NanoVNA F2
размах сигнала на выходе S11 (port1) наноВНА равен 150 мВ р-р (-10 dBm)

КСВ усилителя по входу не более 1,24

Складываем сигналы

Получаем на входе усилителя двухтоновый сигнал 175 мВ р-p (-11 dBm)

На выходе 1,12 В р-р

Усиление +16 дБ

С усилителя сигнал через аттенюатор 10 дБ подаём на анализатор
Получаем IMD3 = -45 дБ

Основной сигнал +5 dBm
при уровне второй гармоники порядка -40...45 dBc

[ru0aog]

Посмотрим, чем можно усилить сигнал дальше.
У нас получилось +5 dBm на выходе.
Повторяем на генераторе

после смесителя +5 dBm (на входе анализатора установлен АТТ 30 дБ)

посмотрим осциллом = 1В р-р

Подаём этот сигнал на двухтакт на кт606
(токи и напряжения даны в режиме покоя)

Получаем +30 dBm или 1 ватт (на входе анализатора АТТ 30 дБ)

но с никакой линейностью

на осле это выглядит так = 20В р-р

[ru0aog]

Что же получилось?
За простейшими разъяснениями можно обратиться к Скрыпнику и его описанию работы с двухтональным генератором:

т.е. чрезмерно большое напряжение возбуждения или неправильно выбранная связь транзистора с нагрузкой.
Попробуем разобраться.
Сопротивление нагрузки трансформируется в коллекторную цепь транзисторов.
Амплитуда напряжения более 10 вольт не получается из-за низкого напряжения питания (12 В).
Можно изменить коэффициент трансформации, уменьшить эквивалентное сопротивление коллекторной цепи, повысить импульс тока коллектора.
Или снизить возбуждение.

[ru0aog]

Самым простым делом будет снизить возбуждение.
С него и начнём.
-5 dBm на входе усила

На выходе усилителя 14 В р-р без видимых искажений

+26 dBm (0,4 Вт) аттенюатор 30 дБ

линейность IMD3 -30 dBc

импеданс входа по уровню -10 dBm

АЧХ по уровню -15 dBm (на входе в Осу установлен АТТ 20 дБ)

[ru0aog]

АЧХ по уровню -5 dBm (на входе в Осу установлен АТТ 30 дБ)

Сейчас выходной трансформатор выполнен сложенным втрое проводом диаметром 0,63 мм

Попробуем намотать выходную обмотку отдельно.

Перемотаю вот так 2х8+8:

Значительных изменений АЧХ нет